Анатомия Интернета вещей презентация

Интернет вещей придумали маркетологи
Никакой революции не произошло, только эволюция
«Вещи» давно общались друг с другом (например ПЛК на линии протяжки проволоки или коммутаторы в сети)
Системы управления и мониторинга существуют десятки лет, в «облако» их также отправили маркетологи
Сотовые и спутниковые модемы придумали не вчера
По сути IoT – это всего лишь общее название для объединения различных рынков, причем и в B2B и в B2C
Эволюция терминов:
Intelligent Device Management => M2M => IoT
- 2 -

Из чего состоит интернет вещей
Устройства (“вещи”)
Центры обработки данных (ЦОД)
Концепция M2M уже предполагает, что устройства взаимодействуют друг с другом. Как они это делают:
1) Напрямую через сеть
2) Через сеть и центральное ПО в ЦОД (в «облаке»)
3) Иногда обоими способами
Cети
- 3 -

Структура сети устройств
IP
TCP, UDP
SNMP, Telnet, BACnet, Modbus, SOAP, HTTP, MQTT…
RS-232, RS-485, Ethernet, Wi-Fi, USB, CAN, Bluetooth
Z-Wave, GPRS/3G/LTE…
PPP, ATM, SLIP…
NetBIOS, PPTP, RPC…
SSL, TLS...
- 4 -
Сетевая модель OSI

Виды беспроводных сетей
- 17 -
Cellular Wireless Wide Area Networks (WWAN):
GSM, 3G, LTE…
Low Power Wide Area Networks (LPWAN)
NB-IoT, LoRaWAN, SIGFOX, …
Wireless Neighborhood Area Networks (WNAN)
WiFi, Wireless M-Bus, …
Wireless Home Area Networks (WHAN)
ZigBee, Z-Wave, EnOcean, …
Wireless Personal Area Network (WPAN)
Bluetooth, ANT+, MiWi, …
Proximity
NFC, …

Типы устройств
Различие проявляется в задачах управляющего ПО.
Например: GPS-трекер для собаки и для автобуса похожи с точки зрения «железа», но у них абсолютно разные облачные сервисы и дэшборды.
Бытовые
Промышленные
- 5 -

Логическая структура устройства
Переменные (настройки, свойства):
возможность чтения и записи
Такую структуру устройства целиком или частично описывает любой известный нам
коммуникационный протокол.
Функции (методы, операции): возможность вызова с передачей входных данных и получением выходных
События (нотификации): возможность подписки и асинхронного получения экземпляров
Метаданные (описания доступных переменных,
функций и событий)
- 6 -

Платформы для Интернета вещей
IoT-платформы – это обычное серверное ПО
Они играют роль среды исполнения (сервера приложений) для IoT-приложений, предназначенных для конечного пользователя
- 7 -
Только небольшое количество
приложений пишется «с нуля»
IoT-платформы разворачиваются чаще всего в арендуемых коммерческих ЦОД, либо в собственных ЦОД крупных
операторов IoT устройств

Основные задачи IoT-платформ
Сбор данных с устройств и из различных источников
Хранение данных, как собранных извне, так и сгенерированных внутри
Автономная обработка данных и автоматизированное принятие решений
- 8 -
Визуализация данных (построение операторского интерфейса)
Интеграция данных в системы предприятия (только для Industrial IoT)
«Умный» обмен данными между устройствами

Виды IoT платформ
Инфраструктурные платформы – обеспечивают хранение и иногда сбор данных, предоставляя API/SDK для реализации методов обработки, визуализации и интеграции (разработки IoT приложений) путем программирования
Платформы «полного цикла» – решают все задачи при помощи визуальных конструкторов, оставляя необходимость программирования только для написания коммуникационных модулей и сложной математики/логики
- 9 -

Коммуникации с устройствами
Используются любые протоколы мира IT (SNMP, Telnet, WMI...), автоматизации (Modbus, BACnet, OPC…), Интернета вещей (MQTT, XMPP, AMQP…), а также универсальные (HTTP/REST, SOAP, FTP…)
Базовых операций мало: чтение и запись настроек, выполнение операций, получение событий (включая оповещения об изменении значений)
- 10 -

Нормализация данных
- 11 -
Нормализация – это конвертация к единому стандартному виду.
Осуществляется обычно в два этапа:
Абстракция от протокола (конвертация в универсальные типы данных)
Абстракция от типа/производителя/версии устройства (применение моделей устройств)

Хранение данных
- 12 -
Что храним:
конфигурацию сервера и серверных инструментов
снимки последней конфигурации устройств
(на случай недоступности)
историю изменений настроек
(как устройств, так и серверных инструментов)
историю событий (аналогично)
Где храним:
Реляционные БД (медленно и неэффективно)
NoSQL БД (оптимально)
Специализированные БД (например RRD для агрегации временных рядов – есть свои плюсы и минусы)
RDBMS
RRD (Статистика)
NoSQL (Big Data)

Обработка данных
- 13 -
Полностью автономная
Отложенное групповое конфигурирование и выполнение операций
Оповещения операторов о важных событиях и состоянии (почта, смс)
Динамические модели с собственным жизненным циклом
Машинно-читаемая база знаний для принятия решений
Множество инструментов (поиск первопричин событий, планировщик, доменно-специфичные языки – примеры: языки AggreGate и МЭК/IEC)

Визуализация данных
- 14 -
Операторский интерфейс первой и второй линии строится с нуля для каждого IoT приложения
В основе интерфейса – набор дэшбордов с навигацией и drill-down
На дэшбордах – таблицы, формы, карты, планы территорий, графики, шкалы, и множество других компонентов
Все настраивается буквально «до пикселя»
Динамика за счет привязки компонентов UI к свойствам и событиям серверной модели данных

Интеграция IoT-платформы в предприятие
- 15 -
Используются те же протоколы, что и для сбора данных
Но «в другую сторону»
В IoT не существует типовых сценариев интеграции
Соответственно, настройка должна быть гибкой, но без программирования

Почему бы не написать все самим?
- 16 -
Прототип будет готов быстро
А потом годы уйдут на реализацию масштабируемой системы с поддержкой резервирования, распределенной архитектуры сбора и хранения и т.д.
Велосипед будет изобретен лет через пять
А потом будут постоянные расходы на поддержание его в актуальном состоянии
Все это выглядит еще более неестественным для системных интеграторов, инжиниринговых компаний, и операторов сервисных платформ (MSP)

Компания Tibbo Systems и платформа AggreGate
- 17 -
Tibbo Systems: российский разработчик ПО, работающий на мировом рынке
Платформа AggreGate: «конструктор» для построения систем мониторинга и управления устройствами Интернета вещей
14 лет инвестиций в создание новых «деталей»
Сотни крупных внедрений в десятках стран мира
Более десяти вертикальных решений, включая систему управления ИТ-инфраструктурами и SCADA-систему

Решения по индустриям
- 17 -
IoT-проекты появляются практически во всех отраслях:
Сельское хозяйство
Финансы и страхование
Государственные органы
Здравоохранение
Провайдеры услуг
Производство
Производители оборудования
Нефтегазовая
Фармацевтика
Энергетика
Торговля
Умные города
Телекоммуникации
Транспорт и логистика

Кейсы и референсы
- 18 -
Управление системами энергоснабжения базовых станций сотовой сети (Flexenclosure, Швеция)
Управление промышленными источниками бесперебойного питания (Объединенная энергетическая корпорация, Россия)
Система мониторинга каналов узкополосной радиосвязи (DCI Tech, Канада)
Комплексный мониторинг мульти-сервисной телекоммуникационной сети оператора связи (An-net, Россия)
Система мониторинга инженерных сооружений (СМИС – Инсайт, Россия)
Централизованное управление фонтанами (Sharel, Израиль)
Мониторинг проходческих комбайнов (Ильма, Россия)